几种脲酶抑制剂抑制作用的室内培养与盆栽试验(Ⅱ盆栽试验)

在温室采用脲酶活性强的稻田土壤进行水稻盆栽试验,比较了脲酶抑制剂NBPT不同浓度(按尿素施用量的0.5％、1％、2％、5％)和不同施用方法(①NBPT与尿素同时施UN;②NBPT和PPD以相同深度混合后与尿素一道施UNP;③NBFT在尿素施用前三天施用N+U;④NBPT与尿素施后通氧一小时UNO;⑤NBPT经双氧水预氧化后与尿素一道施UNH)对尿素水解的抑制效果,定期测定淹灌水的氨态氮浓度和剩余尿素浓度,并测定植株总吸氮量,计算氮素利用率。 试验结果表明:施用脲酶抑制剂NBPT的处理均不同程度地表现出抑制尿素水解的效果,随着抑制剂施用浓度的增加,抑制效果明显增强。在低抑制剂浓度条件下,尿素全部水解所需时间为7～8天,高抑制剂浓度条件下为9～10天;而不施抑制剂的对照处理,尿素施后4天可全部水解。NBPT不同施用方法对比,N+U、UNH、UNP和UNO在开始几天均不同程度地较UN有较强的抑制效果,尤以N+U和UNH更为明显,但四、五天后各处理差异不大。淹灌水氨态氮浓度的测定结果与上述结果相吻合。施用NBPT后,淹灌水的氨态氮浓度峰值明显降低,出现时间推迟,有效氮的供应期限延长4～6天,减少了氮的挥发损失。在水稻植株上表现为总吸氮量增加,氮索利用率提高,埴株干重也有一定增长。在盆栽条件下,NBPT与尿素—同施能表现出较好的效果,不?     

几种脲酶抑制剂抑制作用的室内培养与盆栽试验——Ⅰ 室内培养

通过室内培养试验比较了不同脲酶抑制剂NBPT[N—(n—butyl)thiophosphorictriamide]。PPD[Phenylphosphorodiamidate]、DAPB[N—(Diaminophosphinge bengamide]、AHA[Acetohydroxamic acid]在淹水土壤条件下使用不同用量(1％、2％、5％、10％)抑制尿素水解的能力,同时研究了NBPT不同施用方法以及通氧和采用双氧水预处理对抑制效果的影响。 试验结果表明:淹水条件下在脲酶活性强的土壤中以PPD抑制效果较好,但抑制持续时间不长(2～4天),且不同浓度间差异大,其它抑制剂均只显微弱抑制效果,即使采用高浓度;在脲酶活性弱的土壤中,培养6天后,NBPT有超过PPD的趋势,显示出较持久的抑制功能,不同浓度间差异较小。 NBPT和PPD按相同浓度混合后施用比单独施用在供试的三种土壤上均有一定的增效作用,脲酶活性强的土壤更为明显,当浓度超过2％时,浓度间差异减少。NBPT在尿素施前3天施用,也有增强抑制效果的功能,可延长抑制时间1～2天。NBPT和尿素同施后,向淹水土壤通氧以及在NBPT施用前采用强氧化剂双氧水预氧化都能明显地增强抑制效果,延长抑制时间。表明NBPT要有效地抑制脲酶活性,必须在有氧的环境下先转化成含带氧基团的形态,此为NBPT在通气湿润土壤条件下抑制效果好,在淹水条件下抑制效果差的原因。     

尿酶抑制剂对猪粪氮素水平和挥发性脂肪酸产生量影响的研究

采用室内培养方法,研究评估了苯磷酸二酰胺(PPDA)、环己基磷酸三胺(CHPT)和N-n-丁基硫代磷酸三酰胺(NBPT)3种尿酶抑制剂对猪粪氨的挥发、恶臭化合物的排放、猪粪的化学成分及猪粪中主要菌群的影响。结果表明,3种尿酶抑制剂都能不同程度地抑制氨的挥发,累积更多的尿素。不添加尿酶抑制剂组尿素在2d内基本被水解完;而PPDA组2d内尿素浓度达到4.9g·kg-1粪,然后逐渐水解,至第10d水解完全;CHPT组4d内尿素浓度达到5.2g·kg-1粪,至第14d仍可检测到少量的尿素;NBPT组8d内尿素浓度达到5.9g·kg-1粪,至14d仍可检测到0.8g·kg-1粪。3种尿酶抑制剂抑制尿素水解减少氨的挥发时,可以使更多的氮素以NH4-N的形式得以保留。PPDA、CHPT和NBPT组的NH4-N分别比对照组增加了4.4%(P<0.01)、21.6%(P<0.01)和26%(P<0.01)。NBPT的使用还能降低猪粪pH值,减少戊酸(37.4%,P<0.01)和异戊酸(50.3%,P<0.01)的含量。就猪粪的主要菌群而言,NBPT能减少梭菌(33.7%,P<0.01)和增加乳酸菌(29.4%,P<0.01)的数量,但对大肠杆菌和优杆菌的数量却无显著影响。     

脲酶抑制剂对石灰性土壤尿素转化及N2O排放的影响

通过研究脲酶抑制剂对土壤中尿素转化的影响,揭示土壤各形态氮对N2O的贡献,为控制石灰性土壤氮素损失及提高氮肥利用率提供理论依据。在室内恒温培养条件下(25℃),研究了正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、醋酸棉酚、硫代硫酸铵3种脲酶抑制剂对石灰性土壤各形态氮素转化与脲酶抑制率的影响,同时在人工气候室(昼夜)通过Unisense N2O微电极法对各处理土壤N2O浓度进行了原位实时监测。结果表明:尿素施入土壤1 d后50%已迅速水解,3d后完全水解。1~14d各脲酶抑制剂均可显著抑制尿素水解,尿素+NBPT处理的土壤尿素残留量显著高于其他处理,其脲酶抑制率为33.6%;NBPT处理的土壤NH+4-N含量低于其他各处理(P0.05),在第7d分别比尿素、尿素+硫代硫酸铵、尿素+醋酸棉酚处理的降低了64.8%、63.5%、70.9%。土壤N2O浓度在第1~4 d较低,第4d后迅速上升,第6 d升至峰值,随后呈明显下降趋势(第6~9 d)。第9~14d各处理N2O的排放表现为尿素尿素+醋酸棉酚尿素+硫代硫酸铵≥尿素+NBPT。各形态氮与N2O浓度的通径系数分别为NO-3-N(0.641)NH+4-N(0.356)Urea-N(0.255),通径相关和线性相关均表明NO-3-N含量与N2O浓度呈显著正相关,是制约N2O排放的主导因素。石灰性土壤施用脲酶抑制剂可抑制土壤尿素水解转化,有效降低土壤N2O浓度,3种脲酶抑制剂中NBPT效果最佳。     

脲酶/硝化抑制剂对沿淮平原糯稻养分吸收利用的影响

添加氮素抑制剂是减少氮素损失,提高水稻氮肥利用率的有效途径之一。本研究采用大田试验,研究脲酶抑制剂(N-丁基硫代磷酰三胺,NBPT)、硝化抑制剂(3、4-二甲基吡唑磷酸盐,DMPP)及其组合对沿淮平原糯稻生物量及氮、磷、钾吸收利用的影响。以常糯1号为材料,于2018年6-10月在安徽怀远县(沿淮平原典型水稻种植区)进行试验。试验设5个处理:①不施氮肥对照(CK);②施尿素(U);③施尿素+脲酶抑制剂(U+NBPT);④施尿素+硝化抑制剂(U+DMPP);⑤施尿素+脲酶抑制剂+硝化抑制剂(U+DMPP+NBPT)。研究结果表明,尿素配施NBPT或者NBPT+DMPP均显著提高了水稻生物量(P0.05),U+NBPT和U+DMPP+NBPT处理较U处理的生物量分别增加7.02%和7.99%,而尿素单独配施DMPP虽然增加了水稻生物量(增加幅度3.1%),但差异未达显著水平(P0.05)。尿素配施NBPT/DMPP显著增加了水稻氮、磷吸收量(P0.05),而钾素吸收量有降低的趋势,但差异未达显著水平(P0.05)。U+NBPT、U+DMPP和U+DMPP+NBPT处理植物地上部分氮累积量较U处理分别增加9.6%、6.5%和12.2%,吸磷量分别增加了9.2%、10.4%和14.4%,吸钾量则分别降低了2.6%、3.7%和4.4%。综上,在沿淮平原糯稻种植体系中,尿素配施NBPT/DMPP可以有效地增加水稻生物量,提高氮素、磷素利用效率,NBPT和DMPP表现出协同增效作用。     

脲酶/硝化抑制剂对壤质潮土氮素淋溶影响的模拟研究

 【目的】揭示尿素中添加脲酶/硝化抑制剂后,土壤中硝态氮、铵态氮的迁移转化以及淋溶损失规律。【方法】温室土柱淋溶培养试验,研究尿素中单独添加脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺（NBPT）和硝化抑制剂双氰胺（DCD）,以及两者配合施用对氮素在土体中淋溶损失的影响。【结果】在施尿素氮600 kg•hm-2条件下,尿素中添加NBPT、DCD以及DCD与NBPT配合施用,均可在24 d之前显著降低淋溶液硝态氮浓度,并在30 d后达到峰值,DCD、DCD与NBPT配合施用的峰值延缓了7 d。整个试验周期中,DCD处理对氮素淋溶表现为较好的抑制效果,NBPT以及DCD与NBPT配合施用,在培养试验后期抑制效果较好。最终NBPT、DCD、DCD与NBPT配施3种处理可显著降低硝态氮累积淋失量分别达11.6%、13.7%和17.2%。【结论】在一定施肥量条件下,脲酶抑制剂和硝化抑制剂两者单施或配施均可降低硝态氮累积淋失量。     

硝化/脲酶抑制剂及生物质炭对养殖肥液灌溉土壤氮素转化的影响

化学氮肥添加硝化/脲酶抑制剂和生物质炭均可起到减少硝态氮淋溶损失或气态损失的作用。为研究以有机氮素和无机氮素复合系统的养殖肥液为主体的新型肥料对减少氮素损失的作用，在控制施氮量相同的前提下，通过设置不同种类的抑制剂和抑制剂组合方式：养殖肥液单施（CK）、尿素单施（U）、养殖肥液+双氰胺（DCD）、养殖肥液+氢醌（HQ）、养殖肥液+双氰胺+氢醌（DCD+HQ）、养殖肥液+生物质炭（B），探究硝化抑制剂、脲酶抑制剂单施或配施及生物质炭的添加对养殖肥液施用后土壤氮素转化的影响。结果表明，土壤N₂O-N累积排放量抑制率呈现DCD+HQ > HQ > DCD > B，抑制率依次为21.97%、19.39%、18.55%和10.71%；土壤氮素矿化速率依次为DCD+HQ > DCD > HQ > B > CK > U；土壤氮素硝化速率由大到小依次为CK > HQ > B > DCD+HQ > DCD > U。研究表明，DCD+HQ抑制剂组合模式更加有利于防控养殖肥液灌溉过程土壤氮素的损失。     

几种测定条件下土壤尿素水解速率的差异

分别用测定残留尿素（直接法）和矿质氮累积量（间接法）的方法，测定了土壤的尿素水解速率，并比较通气培养和淹水培养期间尿素水解的异同。结果表明：虽然这两种方法在反映土壤脲酶活性和尿素水解速率上有相同趋势，但直接法测定的结果显著高于间接法。用直接法测定尿素水解速率，既不考虑水解产物的转化，也不考虑氮素损失，因此，具有矿化量法难以比拟的优点。用通气培养法测定的尿素水解速率虽然极显著地高于淹水培养，但两者之间仍呈高度正相关，说明它们在表征土壤尿素水解状况上有相似趋势。对旱地土壤，通气培养法更切合实际。培养期间加入甲苯，使尿素水解速率大幅度增加。     

缓/控释氮素肥料对土壤生物学活性的影响

采用盆栽试验方法,研究施用不同种缓/控释氮素肥料对玉米苗期土壤脲酶、硝酸还原酶活性、微生物生物量碳和氮的影响。结果表明:在玉米苗期,施用脲酶抑制剂(NBPT)涂层大颗粒尿素、硝化抑制剂(DCD)与NBPT混合涂层大颗粒尿素肥料对脲酶活性有显著的抑制作用,脲酶活性为48～50mgNH3-N·kg-1土·24h-1;施用DCD与NBPT混合涂层大颗粒尿素肥料,硝酸还原酶活性最高,为1.43μgN·g-1土·24h-1,施用含有NBPT肥料对硝酸还原酶活性没有显著影响。玉米苗期施用NBPT涂层尿素肥料微生物量碳、氮含量最高,分别为241和57mg·kg-1土,NBPT对土壤微生物量没有产生负面影响。施用不同种缓/控释氮素肥料微生物量氮变化与微生物量碳一致,施用DCD与NBPT混合涂层大颗粒尿素肥料微生物量氮与对照无显著差别,为50mg·kg-1土。施用DCD与NBPT混合涂层大颗粒尿素肥料,玉米苗期微生物固持氮素能力没有受到影响,同种膜材料包膜NBPT/DCD涂层尿素制成的控释氮肥,对土壤生物学活性影响明显强于直接包膜大颗粒尿素制成的控释氮肥的作用效果。不同种缓/控释肥料玉米苗期土壤生物学活性差异表明,丙烯酸树脂包膜尿素制成的控释氮肥,对氮素或抑制剂的控释效果显著好于醋酸酯淀粉包膜尿素制成的控释氮肥。     

几种测定条件下土壤尿素水解速率的差异

分别用测定残留尿素（直接法）和矿质氮累积量（间接法）的方法，测定了土壤的尿素水解速率，并比较通气培养和淹水培养期间尿素水解的异同。结果表明：虽然这两种方法在反映土壤脲酶活性和尿素水解速率上有相同趋势，但直接法测定的结果显著高于间接法。用直接法测定尿素水解速率，既不考虑水解产物的转化，也不考虑氮素损失，因此，具有矿化量法难以比拟的优点。用通气培养法测定的尿素水解速率虽然极显著地高于淹水培养，但两者之     

尿素配施硝化/脲酶抑制剂对春季和秋季马铃薯产量及土壤矿质氮的影响

采用盆栽试验,在施入总氮一致条件下,硝化/脲酶抑制剂与不同施肥方式配施对春、秋季马铃薯生长及土壤矿质氮的影响,为制定科学的马铃薯农田氮素管理措施及节肥增效策略提供依据。结果表明,(1)追施氮肥及配施硝化/脲酶抑制剂能显著降低土壤脲酶活性、土壤表观硝化率和提高马铃薯生育中后期土壤铵态氮和硝态氮质量分数,其中在一次追肥处理下, DCD及NBPT处理的春、秋季马铃薯块茎形成期土壤铵态氮质量分数比对照分别提高124.3%、198.1%和31.0%、260.0%;硝态氮质量分数分别提高18.4%、31.6%和33.9%、31.6%。(2)追施氮肥及配施硝化/脲酶抑制剂能提高春、秋季马铃薯生育后期干物质量及产量,但春马铃薯增产效果大于秋马铃薯,一次追肥处理增产效果最好。其中与CK相比,一次追肥与DCD和NBPT配施处理的春马铃薯产量显著提高53.3%和112.0%,秋马铃薯未达到显著差异。因此,一次追肥配施氮肥效率最高,且春马铃薯应配施脲酶抑制剂NBPT,秋马铃薯应配施硝化抑制剂DCD。     

脲酶/硝化抑制剂减少农田土壤氮素损失的作用特征

氮肥过量施用加剧了农田土壤氮素损失,如增加NH₃挥发、N₂O排放及硝酸盐淋洗等,这将降低空气和水体质量并对全球气候产生负面影响。脲酶抑制剂和硝化抑制剂可延缓土壤氮素转化,降低土壤活性氮对环境的负面效应,因此在农业生产中被广泛应用,如N-丁基硫代磷酰三胺（NBPT）、3,4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）和双氰胺（DCD）。本文重点阐述了脲酶抑制剂NBPT和硝化抑制剂DMPP、DCD在农田土壤中的作用机制及其对环境和农学效应的影响,并揭示影响其施用有效性的主要因素。大多数研究结果表明,NBPT与尿素或有机肥配合施用后能够减少土壤NH₃挥发、N₂O排放和NO₃^-淋洗,并提高作物产量、品质及氮肥利用率;与NBPT类似,两种典型硝化抑制剂DCD和DMPP均能降低土壤N₂O排放和NO₃^-淋洗并提高作物产量,但某些环境条件下也会增加土壤NH₃挥发损失。不同农田生态系统中脲酶/硝化抑制剂的作用效果与抑制剂种类、降雨或灌溉量、土壤pH值和黏粒含量等因素有关。在未来的生产实践中,应根据抑制剂在不同土壤环境下的作用特征来更加科学合理地施用抑制剂。     

抑制剂NBPT/DCD不同组合对灌区碱性灌淤土中氨挥发及有效氮积累量的影响

脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)和硝化抑制剂双氰胺(DCD)对抑制尿素土壤氨挥发损失和提高土壤有效氮积累量有很大潜力,但2种抑制剂配合施用对灌区强碱性灌淤土尿素施用后氨挥发损失和有效氮积累量的抑制作用尚不明确。为此,选取灌区碱性灌淤土为研究对象开展室内试验,设置NBPT与不同浓度DCD组合下的6个处理,对照为单施尿素,研究NBPT及其与不同浓度DCD组合下的尿素土壤氨挥发和有效氮积累量的变化特征及作用效果。结果表明,在没有添加抑制剂的碱性灌淤土中,尿素施用后短期内(3 d左右)土壤氨挥发速率和NH+4-N积累量达最大值;在施肥后第8 d土壤氨挥发总量和NO-3-N积累量达最大值;添加抑制剂NBPT/DCD可显著降低施肥初期(5 d内)氨挥发速率,且有效减少施肥初期累积氨挥发量;单独添加相当于尿素氮量0.1%的NBPT,累积氨挥发量较CK降低了64%,施肥初期土壤NH+4-N和NO-3-N积累量显著低于CK。NBPT和DCD组合研究结果表明,在NBPT添加浓度为尿素氮量的0.1%,DCD为1%的低浓度水平下,土壤累积氨挥发量较CK降低了16.7%,同时土壤NH+4-N积累量增加趋势缓慢,但硝化抑制率在施肥的第5 d后快速下降,土壤NO-3-N积累量快速增加,氮素淋溶损失的风险加大;随着DCD添加浓度增加(2%~5%),其硝化抑制率显著增加,土壤NO-3-N积累量显著降低,但氨挥发损失量显著增大;相关性分析得出,土壤氨挥发速率与NH+4-N积累量呈正相关,与NO-3-N积累量呈负相关。综合分析得出,0.1%NBPT配施2%~3%的DCD时,土壤氨挥发损失量相对较低,土壤有效态氮积累量较高,且在土壤中滞留时间相对较长,可推荐为灌区碱性灌淤土尿素氮肥与2种抑制剂配施的最佳组合。     

生化抑制剂组合与施肥模式对黄泥田稻季氨挥发的影响

为探讨生化抑制剂组合与施肥模式对黄泥田稻季氨挥发的影响,采用二因素随机区组设计,研究生化抑制剂组合[N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、N-丙基硫代磷酰三胺(NPPT)和2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP)]与施肥模式(一次性和分次施肥)互作对黄泥田稻季氨(NH3)挥发动态变化的影响。结果表明:黄泥田稻季NH3挥发损失主要集中于施肥后1周,峰值发生在第1~3 d。生化抑制剂组合与施肥模式对黄泥田稻季NH3挥发损失量的效应显著。尿素分次施用处理稻季NH3挥发净损失率较一次性施用处理显著降低24.6%。不同施肥模式下,硝化抑制剂CP处理显著提高田面水NH+4-N峰值和NH3挥发速率峰值,增加稻田NH3挥发损失量;脲酶抑制剂NBPT/NPPT或配施CP处理明显延缓尿素水解,降低NH3挥发速率峰值,减少稻田NH3挥发损失量。新型脲酶抑制剂NPPT单独施用及与CP配施的稻田NH3挥发动态变化与NBPT相似。相关性分析表明,稻田NH3挥发速率与田面水NH+4-N浓度和pH值呈显著正相关,而与气温、土温和土壤相对湿度无显著相关性。总之,生化抑制剂组合与适宜的运筹相结合更能有效减少黄泥田稻季NH3挥发损失。     

脲酶抑制剂氢醌对绵羊营养物质消化率和氮代谢的影响

选择特克塞尔与东北半细毛羊杂种公羊 16只 ,平均体重 4 0± 1.2 0 kg,采用 2× 2析因试验设计。豆饼日粮主要以豆饼为氮源 ,在此基础上加 (S1)与不加 30 mg· kg-1脲酶抑制剂 (S0 )共两个水平 ,尿素日粮主要以尿素为氮源 ,在此基础上添加 30 mg· kg-1脲酶抑制剂 (U1)和不添加 (U0 )共 2个水平。在消化试验和代谢试验中不同组动物分别饲喂这 4种日粮 ,以研究在不同氮源日粮中添加氢醌对营养物质的消化率和氮平衡的影响。结果表明 ,日粮中粗蛋白质、有机物、干物质和中性洗涤纤维不受氮源的影响也不受氢醌添加与否的影响。然而 ,在日糖中添加氢醌能使酸性洗涤纤维的消化率提高 18% (P <0 .0 5 )。尿素氮在尿中的排出量在不同氮源日粮间差异显著 (P <0 .0 1)。不同氮源或氢醌添加与否对氮平衡没有产生影响。在整个试验中氮源与氢醌之间的互作效应不显著 (P >0 .0 5 )。在豆饼日粮中添加氢醌具有减少尿中尿素氮排出量的趋势 ,这说明氢醌很可能具有改善内源尿素氮利用率的作用。上述结果表明 ,在全混合日粮中添加氢醌能够提高酸性洗涤纤维的消化率 ,但对其它养分的消化率和氮代谢没有产生不良影响 (P >0 .0 5 )